Conclusión clave: Una nueva investigación sugiere que el microbioma intestinal jugó un papel fundamental en la evolución de cerebros más grandes en primates, incluidos los humanos, al influir en el metabolismo cerebral y contribuir potencialmente a los trastornos del desarrollo neurológico.
El vínculo entre las bacterias intestinales y el tamaño del cerebro
Durante décadas, los científicos se han preguntado por qué los humanos poseen cerebros desproporcionadamente grandes en comparación con otros primates. Esto exige una inmensa energía, especialmente glucosa, lo que llevó a los investigadores a investigar si los cambios en el microbioma intestinal podrían haber respaldado este salto evolutivo. Un estudio reciente publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences proporciona evidencia convincente de que las bacterias intestinales pueden influir directamente en la función cerebral y la expresión genética.
El estudio utilizó ratones libres de gérmenes, que carecen de sus propios microbios intestinales, para probar la hipótesis. Los investigadores trasplantaron bacterias intestinales de tres especies de primates (humanos, monos ardilla (cerebros grandes) y macacos (cerebros pequeños)) a los ratones. En cuestión de semanas, surgieron diferencias significativas en la expresión de genes cerebrales. Los ratones colonizados con microbios intestinales humanos o de mono ardilla mostraron una mayor actividad en genes relacionados con la producción de energía y la plasticidad sináptica, que es la capacidad del cerebro para aprender. Por el contrario, los ratones con microbios intestinales de macaco mostraron menos actividad en estos mismos procesos.
Imitación del cerebro de primates en ratones
El hallazgo más sorprendente fue que los patrones de expresión de genes cerebrales en ratones reflejaban fielmente los observados en las especies de primates reales. Según Katie Amato, investigadora de la Universidad Northwestern, “pudimos hacer que los cerebros de los ratones se parecieran a los cerebros de los primates reales de los que procedían los microbios”. Esto sugiere un vínculo causal directo entre la composición del microbioma intestinal y el desarrollo del cerebro.
No se trata sólo de cerebros más grandes. Los investigadores también encontraron que los ratones con microbios de primates cerebrales más pequeños exhibían patrones de expresión genética asociados con trastornos del desarrollo neurológico, incluidos el TDAH, la esquizofrenia, el trastorno bipolar y el autismo. Si bien ya se ha observado antes la correlación entre la salud intestinal y estas afecciones, este estudio sugiere que el microbioma puede contribuir causalmente a su desarrollo.
Implicaciones para la salud humana y la evolución
Esta investigación tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de la evolución humana. Si las demandas de energía del cerebro humano se cubrieron, en parte, a través de adaptaciones microbianas intestinales, significa que los primeros humanos pueden haber dependido de comunidades microbianas específicas para apoyar el desarrollo cognitivo. Si el cerebro humano no encuentra los microbios “correctos” en los primeros años de vida, su desarrollo podría verse alterado, lo que podría aumentar el riesgo de trastornos del desarrollo neurológico.
“Este estudio proporciona más evidencia de que los microbios pueden contribuir causalmente a estos trastornos; específicamente, el microbioma intestinal está dando forma a la función cerebral durante el desarrollo”. – Dra. Katie Amato
Los hallazgos subrayan la importancia de un microbioma intestinal sano para una función cerebral óptima y resaltan el papel potencial de la exposición microbiana temprana en la configuración del desarrollo neurológico. Se necesita más investigación para comprender completamente la compleja interacción entre los microbios intestinales, el metabolismo cerebral y las condiciones del desarrollo neurológico, pero este estudio marca un paso significativo hacia desentrañar las raíces evolutivas de la inteligencia humana.
El estudio se basa en hallazgos anteriores que mostraron que los microbios de primates con cerebros más grandes, cuando se introdujeron en ratones huéspedes, produjeron más energía metabólica en el microbioma del huésped, un requisito previo para cerebros más grandes, cuyo desarrollo y funcionamiento son energéticamente costosos.
